[发明专利]一种等离子体三维特性的重构方法

权利要求书

1.一种等离子体三维特性的重构方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：激光器产生的飞秒激光脉冲通过分束镜被分为泵浦和探测两束光，其中泵浦光聚焦到样品表面后用于激发样品，产生的等离子体使样品表面光学性质发生变化；

步骤二：将探测光引入探测延时平台，并用倍频晶体改变探测光波长，并通过带通滤波片过滤掉基频光，剩余倍频后的光继续传输；使用分束镜对探测光再次分光，利用二分之一玻片调节其中一束探测光的偏振方向，使其偏振方向和原始方向垂直，在被相机采集前，通过带通滤波片和角度垂直的偏振片进行滤波；

步骤三：在不同视角进行零点校准时，移动探测延时平台，以信号区域发生信号图片为基准，调节探测延时平台，使不同方向入射的两束探测光与泵浦光同时到达样品；

步骤四：采集数据时，需要将两个采集相机设置为外触发模式，通过信号发生器发出高电平信号，同时触发激光器和两个采集相机，完成信号的采集；

步骤五：对图像进行预处理：使用rgb2gray函数将彩色图像转换为灰度图像，提高后续图像处理的速度；使用imfilter函数，通过滤波算子与采集的图像进行卷积计算，降低图像噪点的影响；；

步骤六：图像分割：通过SURF特征识别对图像中目标区域进行定位，降低后续精准识别难度并提高识别的精度；通过EDGE边缘提取算法获得感兴趣区域等离子体喷发多视角图像的轮廓，将所提取的轮廓内部填充，得到等离子喷发区域二值化掩膜图像，并通过掩膜图像与原始图像的矩阵点乘实现对等离子喷发区域的图像分割，得到等离子体图像信息；

步骤七：通过步骤六图像分割的方式，分别提取两个视角的等离子体图像信息并建立矩阵；此处需要建立三个空矩阵，一是三维空间坐标的矩阵，用于等离子体三维形貌的构建；二是原始反射率原图的矩阵；三是建立四维矩阵，包含三维空间坐标和一维反射率坐标；

步骤八：通过约束缩放对步骤四建立的三维空间坐标矩阵进行信息填充，进而得到全信息三维矩阵；所述约束缩放为：从三维空间坐标矩阵最底层逐级向上展示；多视角配准的方式为：将反射率原图矩阵离散，通过坐标对应实现配准。

2.如权利要求1所述的一种等离子体三维特性的重构方法，其特征在于：步骤二所述的两束不同的探测光，需要用二分之一玻片调节其偏振状态，使两束光在到达样品时处于不同的偏振态，并在相机前使用偏振片进行滤光，避免两者信号的相互干扰。

3.权利要求1飞所述的一种等离子体三维特性的重构方法，其特征在于：步骤六对两张图像轮廓信息进行提取后，需要对透射轮廓数据进行插值，使其产生由底部到顶部等间距的阵列，用于缩放反射率轮廓。